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| 부록을 포함하여 총 38강좌로 구성되어 있습니다. 책을 읽듯이 앞페에지부터 사용하십시요 | |
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제1장 기초전기 - 1강 1. 전류, 전압, 저항 전압이란 전기를 흘리는 힘이 되는 것으로 볼트(V)라는 단위를 사용한다. 우리가 흔히 사용하는 건전지는 1.5V이고 가정에서 쓰는 전원은 110V또는 22V이다. 전기의 흐름을 전류라 하며, 바로 전류의 흐름에 의해 전기 제품이 동작하거나 램프가 켜지기도 한다. 전류의 단위는 암페어(A)이다. 전류의 흐름을 방해하는 것을 저항이라고 하며 단위는 옴(Ω)을 사용한다. 전압, 전류, 저항은 흔히 물의 흐름으로 비유하는데, 이를 그림으로 표현하면 다음과 같다  ※ 단위의 표시 우리가 흔히 몸무게를 말할 때 킬로그램(Kg)이라고 말하는 것은 그램(g)이라는 단위를 편의상 1,000배 하여 말하는 것으로 전기의 단위에도 킬로그램처럼 배수에 따른 단위들이 여러 종류가 있다.  2. 전압 그림 1-2와 같이 어떠한 물체에 전하를 많이 담아두면 같은 종류의 전하끼리 반발력이 작용하여 될 수 있으면 다른 종류의 전하가 있는 쪽으로 또는 전하가 없거나 적은 쪽으로 이동하려는 전기적인 압력이 생기는데 이 때의 전기적인 압력을 전압이라고 한다. 여기에서도 전하를 많이 담으면 담을수록 비례하여 전압은 높아진다. 그림 1-2 에서 P점에 전하를 놓는다면 그 전하는 대전체의 전하에 반발당하여 Q점쪽으로 이동하게 되는데 이때 P점은 Q점보다 전기적으로 위치가 높다하여 전위가 높다고 말한다 (무엇이든 높은 곳에서 낮은 곳으로 내려가는 것이기 때문임). ※ 전하란 물체가 띠고 있는 정전기의 양을 말한다(전기의 양을 말할 때는 일반적으로 전하란 말을 사용함)  따라서 전하가 없는 곳은 0전위가 된다. 지구는 전하가 없으므로 0전위이다. 다음은 이것을 물로 비유하여 생각해보기로 하겠다. 물탱크에 물을 많이 담으면 수면이 높아지는데 이 때 밑바닥에서 수면까지의 높이를 수위라고 한다. 따라서 수위는 높일수록 물의 중력이 커지므로 파이프측으로 물을 흘러버리게 하는 압력 즉 수압은 더욱 커진다.  그런데 그림 1-3과 같이 a측과 b측의 탱크에 수위가 같을 때는 파이프에 물의 이동은 전혀 없게 된다. 따라서 아무리 수위가 높아져서 수압이 크게 작용한다 하여도 수위가 같을 때는 실제로 파이프에 물을 이동케 하는 수압은 역방향으로 작용하여 상쇄되기 때문에 수압은 전혀 없는 것과 같다. 그러나 그림 1-2의 우편과 같이 수위의 차가 있으면 수위차(유효낙차)에 비례하는 수압으로 a에서 b측으로 물이 이동하게 된다. 이것을 전기적으로 설명하면 다음과 같다. 3. 옴의 법칙(Resister) 옴의 법칙 이란 전기 회로에서 전압, 전류, 저항의 관계를 나타내는 말로 도체에 흐르는 전류는 도체에 인가한 전압에 비례하고, 저항에 반비례하는 관계를 말하고 있다. 전압을 E,전류를 I,저항을 R 이라고 할때 다음과 같이 표시한다  옴의 법칙은 공식처럼 그리 간단한 것은 아니다. 지금까지 여러분이 공식을 외워서 옴의 법칙을 알고 있었다면, 몸으로 느끼는 옴의 법칙은 전혀 다르다는 것을 말해두고 싶다. 즉 옴의 법칙은 암기해서 아는 것이 아니라, 실험과 경험을 통해 알게 되는 것이다. 옴의 법칙을 물로 비유하면 그림 1-5과 같이 물탱크에서 나오는 물의 양(I)은 수위(E)가 높을수록 많이 나오고 파이프가 가늘어서 즉 저항(R)이 클수록 물이 적게 나오는 것과 같은 것이다. 전압이 높을수록 전류가 많이 흐르고 저항이 클수록 전류가 적게 흐른다. 이것이 곧 옴의 법칙이다. 옴의 법칙I=E/R를 이용하면 전압과 저항을 알고 있을 때 전류를 알 수 있다. 그런데 I=E/R의 양변에 꼭 같은 수를 곱해도 등식은 변하지 않으므로 양변에 IR=E/R·R을즉 I·R=E 라는식이 얻어진다. 이 식은 전류와 저항을 알고 있을 때 전압을 구할 수 있는 식이다. 또 I·R=E 식의 양변을 꼭 같은 수로 나누어도 등식은 역시 변하지 않으므로 양변을 I로 나누면 IR/I=E/I즉 R=E/I의식이 얻어진다. 이 식은 전압과 전류를 알고 저항을 구하는 식이다. 위의 식들은 전압, 전류, 저항의 세 가지 중 어느 두 가지만 알게 되면 남은 한 가지를 알 수 있는 식들인데 이와 같은 식들을 기억하고 이용하여 계산할 때는 다음과 같은 순서로 하면 틀림없이 계산된다. |
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